Hvordan regn, snø, hagl, dugg og frost dannes: prosessenes fysikk

Innholdsfortegnelse:

Hvordan regn, snø, hagl, dugg og frost dannes: prosessenes fysikk
Hvordan regn, snø, hagl, dugg og frost dannes: prosessenes fysikk
Anonim

I meteorologi er nedbør vann som faller til jordens overflate fra atmosfæren i flytende eller fast form under påvirkning av tyngdekraften. Derfor er fenomener som regn, snø, hagl nedbør. Vurder spørsmålet om hvordan regn, snø, hagl og dugg og frost dannes.

Hva er skyer og skyer?

Før vi diskuterer hvordan regn og andre typer nedbør dannes, la oss se på naturlige objekter som skyer og skyer fra et fysikksynspunkt, siden de spiller en viktig rolle i nedbørsprosessen.

Skyer og skyer er en samling av små dråper eller krystaller av vann som er suspendert i atmosfæren. Hvorvidt en gitt sky består av krystaller eller små vanndråper avhenger av høyden over jordoverflaten til denne skyen og temperaturen. Skyer dannes som et resultat av at varme og fuktige masser nær vannoverflaten i hav og hav stiger opp, avkjøles og kondenserer til små dråper. Disse dråpene er så små atsynlig for det blotte øye. Kombinasjonen deres danner skyer og skyer. Hvis disse dråpene, av en eller annen grunn, begynner å øke i størrelse, vil de falle til bakken.

Formasjon av regn

Mye regn
Mye regn

For å forstå hvordan regn dannes, bør du være oppmerksom på størrelsen på vanndråpene som er suspendert i atmosfæren som utgjør skyen. Når disse dråpene begynner å kollidere og forbindes med hverandre, vil tyngdekraften ved en viss kritisk størrelse tvinge dem til å falle ned til bakken. Samtidig får de en hastighet på 4 til 8 m/s.

En regndråpe har en størrelse på ca. 1 mm (fra 0,7 mm til 5 mm). For å nå denne størrelsen må skydråpene øke massen millioner av ganger. I denne forbindelse må tykkelsen på skyen være større enn en viss størrelse. Noen skyer kan nå en tykkelse på 12 km, mens de kan føre til dannelse av kraftige og langvarige regnskyll, og i noen tilfeller til og med hagl.

Den store tykkelsen av skyer og skyer gjør at dråper kan stige opp i tykkelsen, mens de kobles sammen med andre dråper. Som et resultat av denne prosessen dannes det store dråper som faller i form av regn. En annen mekanisme som forklarer hvordan regn dannes er som følger: stiger i tykkelsen på skyen, en liten dråpe avkjøles og krystalliserer. Disse krystallene faller til bakken, når de faller, varmes de opp og blir til vann.

Virga-fenomen

Virga er regn som faller i atmosfæren, men som ikke når jordens overflate. Dette naturfenomenet kan forklareshvis vi vurderer problemet fra et fysikksynspunkt. Hvordan dannes denne typen regn? Faktum er at mellom en stor sky som er i stand til å danne nedbør og jordoverflaten, kan det være lag med luftmasser som vil være veldig varme og tørre. I dette tilfellet vil vanndråper som faller fra tykkelsen av skyene, når de kommer inn i disse varme og tørre luftmassene, ganske enkelt fordampe igjen og aldri nå jordoverflaten.

Snøformasjon

snøfnugggeometri
snøfnugggeometri

La oss fortsette å analysere spørsmålet om hvordan regn, dugg og snø dannes. La oss nå fokusere på prosessen med dannelse av fast nedbør - snø.

Snø er en solid form for vann som faller til jordens overflate i form av snøflak. Snøflak dannes når små vanndråper i skyer avkjøles til temperaturer under 0°C og krystalliserer. For at det skal dannes snø, er temperaturene ikke lave nok, det må fortsatt være et visst nivå av fuktighet i atmosfæren. Det er steder på jorden som er ganske kalde, men på grunn av den tørre luften snør det nesten ikke.

Danning av hagl

stort hagl
stort hagl

Undersøkelse av spørsmålet om hvordan dugg, frost, regn og snø dannes, er det umulig å ikke nevne hagl. I motsetning til snø, som er nok til å danne lave temperaturer, dannes det hagl når temperaturen er under -15 °C. Siden temperaturen i atmosfæren avtar med høyden, dannes det hagl på toppen av tykke skyer der temperaturen faller til -50°C. Slike skyerk alt cumulonimbus. I deres nedre del er vann i form av små væskedråper, og i den øvre delen - i form av iskrystaller. Disse krystallene vokser gradvis på grunn av vanndråper som stiger opp fra bunnen av skyen på grunn av stigende luftstrømmer. Når krystallen når en kritisk størrelse, faller den til bakken. Merk at ikke alle iskrystaller når bakken, ettersom de smelter når de faller.

Dugg og frost

Dugg på spindelvevet
Dugg på spindelvevet

La oss avslutte vår vurdering av spørsmålet om hvordan regn, snø, dugg og frost dannes, med en fysisk forklaring på de to siste fenomenene, det vil si dannelsen av dugg og frost.

Begge disse fenomenene er assosiert med daglige temperatursvingninger i atmosfæren. For å forstå dem, bør du vite at løseligheten til vann i gassform i atmosfæren avhenger av temperaturen. Jo høyere lufttemperatur, jo mer vann i form av damp kan løses opp i den. I løpet av dagen varmer solen luften og fører til fordampning av vann og en økning i luftfuktigheten i atmosfæren. Om natten avkjøles luften, løseligheten av vanndamp i den avtar, overflødig vann kondenserer til små dråper som faller i form av dugg.

Frost dannes på lignende måte, bare i dette tilfellet faller enten lufttemperaturen under null, noe som fører til at vanndråper fryser i atmosfæren, eller jordoverflaten er kald nok, og duggen som har f alt på den krystalliserer.

Anbefalt: